MÓDULO 2 – Forças em Superfícies Sólidas em Movimento

MÓDULO 2 – Forças em Superfícies Sólidas em Movimento Existem problemas da Engenharia que necessita ser determinada a ação de fluidos em superfícies sólidas em movimento. Nesse módulo serão considerados apenas movimentos retilíneos e uniformes das superfícies. Dessa forma a superfície sólida será observada em repouso e o fluido terá sua velocidade alterada em relação àquela vista do sistema de referência inercial. A variação da velocidade deverá ser estudada a partir de um sistema de referência fixo à superfície solida. Nesse momento será adotado um caso particular para maior facilidade de compreensão (Figura 1) (Brunetti). Sabe-se da Mecânica que 𝑣𝑎𝑏𝑠 = 𝑢 ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗ + ⃗⃗⃗ 𝑣𝑠 (1) 𝑣𝑎𝑏𝑠 = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑎 𝑒𝑚 𝑟𝑒𝑙𝑎çã𝑜 𝑎𝑜 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 𝑖𝑛𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙 ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑣𝑠 = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠𝑡𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑜𝑢 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑜𝑟𝑖𝑔𝑒𝑚 𝑑𝑜 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 ⃗⃗⃗ 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑓𝑒𝑟𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑓𝑖𝑥𝑜 𝑛𝑎 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓í𝑐𝑖𝑒 𝑠ó𝑙𝑖𝑑𝑎 (𝑑𝑒𝑠𝑣𝑖𝑎𝑑𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑗𝑎𝑡𝑜) 𝑢 ⃗ = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 𝑜𝑢 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑒𝑚 𝑟𝑒𝑙𝑎çã𝑜 𝑎𝑜 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑓𝑒𝑟ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑚ó𝑣𝑒𝑙 (𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑜 𝑗𝑎𝑡𝑜 𝑒𝑚 𝑟𝑒𝑙𝑎çã𝑜 𝑎𝑜 𝑑𝑒𝑠𝑣𝑖𝑎𝑑𝑜𝑟) Figura 1 – Apresentação do desviador de jato em movimento (Brunetti) A força do desviador contra o jato de fluido lançado pelo bocal será função da velocidade relativa (𝑢 ⃗ ). Nesse exemplo em específico, a vazão do jato lançada pelo bocal

ii EXPERIÊNCIA 3 – AÇÃO HIDRODINÂMICA Um jato de água incide sobre uma superfície sólida, que exerce uma força sobre a superfície, força resultante das tensões normais (pressões) e das tensões tangenciais (cisalhamentos), que se desenvolvem na superfície sólido-fluido. Por efeito de ação e reação, se a superfície sólida é fixa, a superfície exerce uma força igual e contraria sobre o fluido. Se a superfície sólida não é fixa ela pode, sob a ação de um jato, ser deslocada. Esse…

Introdução Em física, hidrodinâmica (ou dinâmica de fluidos) é uma subdisciplina de mecânica dos fluidos que lida com a ciência de fluxo de fluido (líquidos e gases) em movimento. Tem várias especialidades em si, incluindo a aerodinâmica (o estudo do ar e outros gases em movimento) e Hidráulica (o estudo dos líquidos em movimento). No caso dessa experiência, quando Um jato de água incide sobre uma superfície sólida, que exerce uma força sobre a superfície, força essa que é resultante…

Eu INTRODUCAO A equação da quantidade de movimento nada mais é que a segunda lei de Newton da dinâmica modificada funcionalmente para o estudo da Mecânica dos Fluídos. Segundo essa lei, a aceleração de uma certa massa implica a existência de uma força resultante sobre ela que tem, em cada instante, a direção e o sentido da aceleração. Acelerar uma massa significa modificar sua velocidade de um fluído seja modificada em módulo ou direção, será necessário aplicar uma força provocada…

AVALIAÇÃO DO IMPACTO DE JATO D’ÁGUA EM SUPERFÍCIES SÓLIDAS Stephan Hennings Och 1; Cesar Augusto Oleinik Luzia & Enzo Maique Bodean 3 Orientador do Laboratório ² ³ Alunos da graduação, 5° período. , 1 Mecânica dos Fluidos/ Laboratório de Mecânica dos Fluidos / Engenharia Mecânica Pontifícia Universidade Católica do Paraná Resumo – O artigo a seguir tratará de explicar o experimento laboratorial de impacto de um jato vertical em diferentes superfícies para o calculo da força de…

Resumo Um jato de água incide sobre uma superfície sólida, que exerce uma força sobre a superfície, força essa que é resultante das tensões normais (pressões) e das tensões tangenciais (cisalhamentos), que se desenvolvem na superfície sólido-fluido. Por efeito de ação e reação, se a superfície sólida é fixa, a superfície exerce uma força igual e contraria sobre o fluido. Se a superfície sólida não é fixa ela pode, sob a ação de um jato, ser deslocada. Esse deslocamento sob a ação de…

Quantidade de Movimento – Esforços Hidrodinâmicos 1. OBJETIVO Determinação da força resultante da ação de um jato (força resultante hidrodinâmica) sobre uma placa plana cuja superfície sólida é maior do que a área do jato. 2. DADOS EXPERIMENTAIS PLACA Ângulo α (º) RESISTÊNCIA Massa (g) Vazão T1 (mm) T2 (mm) 45 60 75 90 Massa do prato =0,060 kg G= (60 g+ Massa (g) * 9810) [N]. ∆H = T1 − T2 .5098 Q(l / s ) = 0,0626 ∆H (0mmHg ) placa T1 jato G α bocal T2 Tubo Dall 0.5098…

CTH AÇÃO HIDRODINÂMICA 1 Introdução Quando um jato de fluido incide sobre uma superfície sólida ele exerce uma força sobre a superfície, força essa que é a resultante das tensões normais e das tensões tangenciais, que se desenvolvem na interface sólido-fluido. A força que um jato cilíndrico circular de fluido exerce sobre uma placa circular plana, inclinada de um ângulo em relação ao eixo do jato, pode ser obtida a partir dos princípios de Conservação de Massa e de Conservação…

CTH AÇÃO HIDRODINÂMICA 1 Introdução Quando um jato de fluido incide sobre uma superfície sólida ele exerce uma força sobre a superfície, força essa que é a resultante das tensões normais e das tensões tangenciais, que se desenvolvem na interface sólido-fluido. A força que um jato cilíndrico circular de fluido exerce sobre uma placa circular plana, inclinada de um ângulo em relação ao eixo do jato, pode ser obtida a partir dos princípios de Conservação de Massa e de Conservação…

Quantidade de Movimento A equação da quantidade de movimento é a 2ª Lei de Newton da dinâmica modificada funcionalmente para o estudo da Mecânica dos Fluidos. Segundo essa Lei a aceleração de uma massa implica a existência de uma força resultante sobre ela que tem, em cada instante, a direção e o sentido da aceleração. Acelerar uma massa significa modificar sua velocidade em modulo e/ou direção, e por essa observação, que a velocidade de um fluido seja modificada em módulo ou direção,…